贵州省黔东南苗族侗族自治州从江县停洞中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试题
一、选择题:本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,第7,8题为多项选择题,在每个小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选的得0分。
1.(2024九下·从江开学考)家庭电路中,空气开关发生跳闸的原因是( )
A.电流过大 B.电流过小 C.电压过高 D.电压过低
2.(2024九下·从江开学考)如图所示是常用的插线板,闭合开关,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,下列说法正确的是( )
A.图中A与零线相连,B与火线相连
B.将试电笔插入C孔,其氖管会发光
C.若指示灯断路不能发光,则插孔不能提供工作电压
D.若A,B两孔发生短路,则其他插孔仍可提供工作电压
3.(2024九下·从江开学考)下列关于保险丝的说法中,正确的是( )
A.家庭电路中保险丝能用铜丝、铁丝代替
B.家庭电路中保险丝在电流过大时能自动熔断,切断电路
C.家庭电路中保险丝接在火线或零线上都可以
D.家庭电路中用电器总功率较小时,无须安装保险丝
4.(2024九下·从江开学考)小刚利用电能表测量某用电器的电功率,当电路中只有这种用电器工作时,测得15分钟内消耗电能0.3千瓦时,则这个用电器可能是( )
A.空调 B.电吹风 C.电视机 D.白炽灯
5.(2017·徐汇模拟)甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间内,电流通过甲所做的功比乙的大,则( )
A.甲通过的电流比乙的大 B.甲两端的电压比乙的高
C.甲的电阻比乙的大 D.乙消耗的电能比甲的多
6.(2024九下·从江开学考)在家庭电路中,当空气开关跳闸,则可能的原因是( )
①插座中的两个线头相碰 ②开关中的两个线头相碰 ③电路中增加了大功率的用电器 ④户外输电线火线断了
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
7.(2024九下·从江开学考)下列各图中,符合安全用电原则的是( )
A.电器失火时先切断电源
B.湿衣服晾在电线上
C.用湿布擦拭电器
D.用电器未加接地线保护
8.(2024九下·从江开学考)如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可连通或断开)。使用过程中,当人站在地上身体一部分接触到金属外壳时,下列情况最有可能造成触电事故的是( )
A.触点甲接通,触点乙接通,触点丙接通
B.触点甲断开,触点乙接通,触点丙断开
C.触点甲断开,触点乙断开,触点丙接通
D.触点甲接通,触点乙断开,触点丙断开
9.(2024九下·从江开学考)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.使用试电笔时,手指要按住笔尾的金属帽,用笔尖接触被测的导线
B.电路中电流过大使空气开关跳闸,原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大
C.有金属外壳的家用电器,无须使用三脚插头
D.对人体安全的电压是不高于36 V
10.(2024九下·从江开学考)如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱连入三孔插座后工作时,电灯与电冰箱是串联的
B.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔任何金属部位
C.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭了,可能是因为插头短路
D.为了用电安全,应在甲处安装开关,乙处安装电灯
二、填空题:本题共4个小题,每空2分,共16分。
11.(2019九上·黄山月考)“珍爱生命,安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识。我国家庭电路的电压是 V;在家庭电路中,为了防止触电,必须把用电器的开关连接在 线上。
12.(2024九下·从江开学考)暑假的下午,小红的妈妈在用电饭锅煮饭,小红看着电视节目。当她用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了。则“跳闸”的原因是同时工作的用电器 过大。根据家里空气开关上的铭牌,如图所示,小红建议爸爸妈妈应该更换 大一些的空气开关。
13.(2020九上·秦皇岛期末)用试电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 .如图所示的电路,闭合开关后,发现电灯不亮,用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,只有a点不发光,可能发生的故障是 .
14.(2024九下·从江开学考)有关资料表明:人体出汗或潮湿时电阻为200~800 Ω;人体中的电流超过30 mA时将会造成生命危险。若某人身体潮湿时的电阻为440 Ω,则当他接触电压为220 V的照明电路时,通过他的电流为 mA,请根据计算结果为图配上解说词: 。
三、作图题:本题共3个小题,每小题3分,共9分。
15.(2024九下·从江开学考)如图(甲)所示是一个常用的插线板,插线板上的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述说明,在图(乙)中画出开关、指示灯、插孔与电源线的连接方式。
16.(2020·仪征模拟)如图所示为小黄家客厅的实物电路图.请你用笔画线代替导线,把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中。
17.(2024九下·从江开学考)如图(甲)所示是宾馆床头柜上开关示意图,图(乙)是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度,S2为单独控制电视插座的开关。在图(乙)中将电路图连接完整,要求符合安全用电
原则。
四、简答题:本题共3个小题,每小题3分,共9分。
18.(2024九下·从江开学考)小鸟可以落在11万伏的高压输电线上而不会触电,尽管高压线是通电的而且是裸露的电线,但小鸟两脚站在同一根高压线上仍安然无恙,这是为什么
19.(2024九下·从江开学考)小雨在海洋游乐场玩完后,就去旁边的饭店吃烤肉串,老板看到来的客人多,就多接了几个电烤箱,结果饭店的空气开关跳闸了,请你用所学的物理知识解释这一场景。
20.(2024九下·从江开学考)李刚同学家里添置了一台电热水器,他建议家人不要将电热水器和其他大功率用电器同时使用,否则会存在安全隐患。请你根据所学的物理知识,解释同时使用大功率用电器存在什么安全隐患。
五、综合应用题:本题共3个小题,第19题14分,第20题8分,第21题10分,共32分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分。
21.(2024九下·从江开学考)小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12 V 6 W”的灯泡作为用电器,用12 V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一个电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12 V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源的好处是
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,熔断前电路中的电流变成 A,该实验可以验证电路中电流过大的原因可能是 。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C,D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上 ,该实验可以验证电路中电流过大的原因可能是 。
(4)小明实验中所用的保险丝的熔断电流不大于 A。
22.(2024九下·从江开学考)小军同学在学习了电路和安全用电的有关知识后,回家对家里的用电器及用电情况进行了全面调查,调查记录如下表。
用电器 照明灯 电冰箱 电视机 电饭煲 洗衣机 电脑
额定功率/W 40 160 100 800 200 120
数量 15 1 1 1 1 1
另外闸刀开关上保险丝的熔断电流为20 A,电能表上标有“220 V 10(20)A”。
(1)星期天中午,小军用电饭煲煮饭,同时观看电视新闻,为了节约能源,只开了厨房里的一盏灯,恰好电冰箱正在工作。求这时小军家电路中的总电流是多大
(2)小军的父母想在现有的电路中再安装一台1 500 W 的空调,请通过计算说明是否可行。
23.(2024九下·从江开学考)如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220 V,有两个加热挡位。设计师最初设计的内部电路有如图所示的(甲)、(乙)两种接法(图中开关可逆时针转动,分别与“1”“2”触点接触时连通电路),其中电热丝R1=60 Ω,R2=44 Ω。
(1)使用挂烫机,插入三孔插座,是为了让其金属外壳与 相连。
(2)熔断器要用到保险丝,保险丝的选取原则是其额定电流 (选填“大于”“小于”“等于或略小于”或“等于或略大于”)用电器中的正常工作电流。
(3)已知熔断器里保险丝允许通过的最大电流为8 A,请通过计算说明(甲)、(乙)哪种电路符合设计师的选择(保险丝电阻忽略不计)。(计算结果保留一位小数)
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】AB、电流过大会造成空气开关跳闸,故A正确,B错误;
CD、一般情况下家庭电路的电压是220V;在电阻一定时,电压过低,电流过小不会造成空气开关跳闸,电压过高,也不会太高也不会高于240V,也不会造成电路中电流过大,故 CD错误;
故答案为:A。
【分析】空气开关跳闸相当于保险丝熔断,这是电流过大造成的。
2.【答案】A
【知识点】家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;测电笔的使用
【解析】【解答】A、三孔插座的接线规律是“左零、右火、上接地”,插线板工作时插孔A与零线相连,B接火线,它们之间的电压是220V,故A正确;
B、插线板插孔C与地线连接,将试电笔插入C孔,其氖管不会发光,故B错误;
C、由题意可知,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,指示灯和插座之间是并联的,指示灯断路不能发光,则插孔能提供工作电压,故C错误;
D、由于指示灯和插座之间是并联的,A、B两孔发生短路,则其它插孔不能提供工作电压,故D错误;
故答案为:A。
【分析】三孔插座的接线规律是“左零、右火、上接地”;火线与零线之间的电压是220V;并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响;干路开关控制所有的用电器。
3.【答案】B
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】A、铜丝的电阻率小、熔点高,用铜丝代替保险丝,不能在电流过大时,自动切断电路,故A错误;
B、保险丝的作用是当电流过大时,保险丝能自动切断电路,故B正确;
C、家庭电路中保险丝应该接在火线上,故C错误;
D、保险丝对电路起保护作用,家庭电路中用电器总功率较小时,也需要安装保险丝,故D错误;
故答案为:B。
【分析】保险丝是利用电阻率大、熔点低的材料制成的,当电流过大时,产生较多的热量,从而熔断,对电路起到保护作用;保险丝应该接在火线上。
4.【答案】A
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】由题可知,用电器的工作时间t=15min=0.25h,消耗的电能 W=0.3kW·h,则这个用电器的电功率为;空调的电功率一般大于1000W,电风扇的功率约为60W,电视机的电功率约为100W,白炽灯的电功率约为40W,所以电功率为1200W的用电器可能是空调,故A符合题意,BCD错误;
故答案为:A。
【分析】根据用电器在15min内消耗的电能,利用求出用电器的电功率,再与题中给出的用电器的功率进行比较可作出判断。
5.【答案】A
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【解答】解:A、并联电路电压相等,两用电器并联,则用电器两端电压U相等,
∵W=UIt,U、t相等,W甲>W乙,
∴由I=可知,I甲>I乙,故A正确;
B、两用电器并联,则用电器两端电压相等,故B错误;
C、∵I=,U相同,I甲>I乙,∴由R=可知,R甲<R乙,故C错误;
D、电流通过甲所做的功比乙的大,甲消耗的电能比乙的多,故D错误。
故选A。
【分析】已知两用电器并联,用电器两端的电压相等,还知道通电时间相等,根据公式W=UIt可比较通过的电流的大小;由欧姆定律可以比较用电器电阻大小。
6.【答案】B
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】在家庭电路中,空气开关跳闸,说明干路电流过大,其原因有:电路中用电器的总功率过大,电路中发生短路故障;①插头中的两个线头相碰,属于短路,会造成干路电流过大;②开关中的两个线头相碰,相当于一直闭合开关,用电器一直工作;③电路中增加了大功率的用电器,会造成干路电流过大;④户外输电线火线断了,则电路是断开的,电路中无电流;故①③能造成空气开关跳闸,ACD不符合题意,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】家庭电路电流过大的原因有两个:发生短路和用电器的总功率过大。
7.【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、电器失火先切断电源,符合安全用电原则,故A正确;
B、湿衣服晾电线上易触电,不符合安全用电原则,故B错误;
C、湿布擦电器易触电,不符合安全用电原则,故C错误;
D、电器未接地线一旦漏电时会发生触电事故,不符合安全用电原则,故D错误;
故答案为:A。
【分析】电器失火或人触电时,首先要切断电源,再进行抢救或灭火;湿衣服、湿布绝不能触碰电线、电器;有金属外壳的电器一定用三孔插座,使外壳接地.
8.【答案】B
【知识点】插座的构造与工作方式;安全用电原则
【解析】【解答】根据金属外壳的接线要求进行分析,即金属外壳的用电器必须接地线,防止内部漏电使外壳带电,人接触金属外壳后会发生触电事故;一旦接地后,人会被短路,不会发生触电事故;因为只有在外壳带电的情况下,人接触外壳才会发生触电事故,但外壳接地,人会被短路,不会发生触电事故,所以触电的原因是开关乙接通使外壳带电,并且没有接地线,即甲、丙是断开的,故ACD错误,B正确;
故答案为:B。
【分析】金属外壳的用电器必须接地线,防止内部漏电使外壳带电,人接触金属外壳后会发生触电事故;一旦接地后,人会被短路,不会发生触电事故。
9.【答案】A,B,D
【知识点】电压和电压的单位换算;测电笔的使用;插座的构造与工作方式;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A、使用试电笔时手指要接触金属笔尾,笔尖接触电线,可辨别火线与零线,故A正确;
B、开关跳闸原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大,故B正确;
C、有金属外壳的家用电器,应使用三脚插头,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生,故C错误;
D、只有不高于36V的电压对人体才是安全电压,故D正确;
故答案为:ABD。
【分析】使用试电笔时手指要接触金属笔尾,笔尖接触电线,可辨别火线与零线;开关跳闸原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大;有金属外壳的家用电器,应使用三脚插头,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生;只有不高于36V的电压对人体才是安全电压。
10.【答案】C,D
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】A、开关闭合后,灯泡和插入三孔插座的电冰箱是并联,故A正确;
B、使用试电笔辨别火线和零线时,测电笔的笔尖接触带电体,手要与笔尾的金属体接触,故B错误;
C、由生活常识可知,台灯的功率一般比较小,因此造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大;由台灯插头插入插座,闭合开关,室内电灯全部熄灭可知,是台灯的插头处有短路,故C正确;
D、若在图中甲、乙两处分别装上电灯或开关,开关与火线连接,故甲处应装开关,乙处应装电灯,故D正确;
故答案为:B。
【分析】家用电器是并联的;正确使用测电笔,手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线,氖管不发光的是零线,手千万不要接触笔尖金属体;保险丝熔断的原因有两个:一是用电器的总功率过大,另一个是发生短路;为了安全,开关要接在火线和灯之间。
11.【答案】220;火
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】在我国家庭电路的工作电压都是220V;用电器的开关要连接在火线上,断开开关时,能切断火线,此时接触用电器不会发生触电事故。
【分析】我国家庭电路的电压是220V;用电器的开关要连接在火线上。
12.【答案】总功率;最大工作电流
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】空调属于大功率用电器,当他用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了,说明干路中的电流过大,则“跳闸”的原因可能是总功率过大了;根据空气开关上的铭牌可知,该空气开关的漏电电流≤30mA,最大工作电流为10A,而由前面分析可知接入空调时干路中的电流过大(超过10A),所以,为了让家中的空调能正常使用,该电路中应该更换最大工作电流大一些的空气开关。
【分析】家庭电路电流过大的原因有两个;发生短路和用电器的总功率过大;根据空气开关上的铭牌可知,该空气开关的漏电电流≤30mA,最大工作电流为10A,而由前面分析可知接入空调时干路中的电流过大(超过10A)。
13.【答案】火线;ab之间断路
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】试电笔可以区分火线和零线,可以使氖管发光的是火线;用试电笔测试b、c、d三点,氖管都发光,这说明从火线到b点之间的电路都是完好的,没有断路;而试电笔测试a点时,氖管不发光,这说明b点到零线之间的导线出现断路,由此可以判断出是a、b之间某处断路.
【分析】用试电笔测试b、c、d三点,氖管都发光,这说明a、c、d与火线是连通的,问题出在ab之间,据此判断。
14.【答案】500;请不要用湿手按开关
【知识点】欧姆定律及其应用;安全用电原则
【解析】【解答】人身体潮湿时的电阻R=440Ω,照明电路的电压U=220V,则,所以,会造成生命危险;故解说词可为:请不要用湿手按开关。
【分析】已知电压和电阻,可用欧姆定律计算电流,然后比较电流的大小,判断是否安全。
15.【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全。连接如图。
【分析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响。
16.【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】首先辨别上面三根线地线、火线、零线.灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线.如图所示:
【分析】灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套.三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
17.【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】火线先进台灯的开关,然后变阻器与灯泡串联,而零线直接接在灯泡上;开关S2应与电视插座串联,且开关S2应接在火线上,根据两孔插座“左零右火”的接法,电视插座的下孔(左孔)直接接在零线上。电路图连接如图。
【分析】灯泡的接法:火线首先过开关,再接入灯泡,零线直接接入灯泡;S2为单独控制电视插座的开关,则S2应与电视插座串联。
18.【答案】鸟儿双脚落在同一根导线上,两脚之间的距离很小,电压很低,根据欧姆定律可知几乎没有电流流过鸟儿的身体,不会触电
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】鸟儿双脚落在同一根导线上,两脚之间的距离很小,所以两脚间的电压很低,根据欧姆定律可知几乎没有电流流过鸟儿的身体,不会触电。
【分析】鸟儿双脚落在同一根导线上,两脚间距很小,电压很低;据欧姆定律可知,电阻一定时,电压很小时,电流也很小。
19.【答案】当饭店老板多接了几个电烤箱时,电路的总功率过大,而家庭电路的电压一定,由P=UI可知,会导致电路中的总电流过大,所以空气开关跳闸了
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】当饭店老板多接了几个电烤箱时,电路的总功率过大,而家庭电路的电压一定,由P=UI可知,会导致电路中的总电流过大,所以空气开关跳闸了。
【分析】总电流过大的原因,可能是短路,也可能是总功率过大。
20.【答案】根据公式可知,当电压一定时,用电器总电功率越大,总电流越大,又根据Q=I2Rt可知,电阻和通电时间一定时,总电流越大,干路(导线)产生的热量越多,温度极易升高,容易发生火灾
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】根据公式可知,当电压一定时,用电器总电功率越大,总电流越大,又根据Q=I2Rt可知,电阻和通电时间一定时,总电流越大,干路(导线)产生的热量越多,温度极易升高,容易发生火灾。
【分析】将电热水器和其他大功率用电器同时使用,可能会导致总功率过大,导致电流过大,引发火灾。
21.【答案】(1)保护人身安全
(2)1;1.5;用电器的总功率过大
(3)熔断;发生短路
(4)1.5
【知识点】电压和电压的单位换算;欧姆定律及其应用;熔断器的作用及保险丝的选择;安全用电原则
【解析】【解答】(1)小明实验时用12 V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为,当再接入一只灯泡时,电路中的电流变为,根据题目条件此时保险丝熔断,说明电流过大,原因是用电器总功率过大;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,发生短路,他发现保险丝会马上熔断,该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路;
(4)小明实验中的总电流最大为1.5A,所以所用的保险丝的熔断电流不大于1.5A。
【分析】(1)人体的安全电压为不大于36V,铅蓄电池的电压与之比较,即可得出其好处;
(2)利用P=UI变形公式求出电路中的电流大小;电路中电流过大的原因有短路、用电器总功率过大;
(3)发生短路会造成电路中电流过大,保险丝会熔断;
(4)小明实验中的总电流最大为1.5A,所以所用的保险丝的熔断电流不大于1.5A。
22.【答案】(1)小军家使用的用电器的总功率为P总=800 W+100 W+40 W+
160 W=1 100 W,
由P=UI可得,此时电路中的总电流为I===5 A。
(2)电能表允许家中连接的用电器的最大功率为Pmax=UImax=220 V×20 A=4 400 W,
小军家已有用电器的总功率为P总'=40 W×15+160 W+100 W+800 W+200 W+120 W=1 980 W,
若电路中再安装一台空调后,所有用电器的总功率为P总″=1 980 W+1 500 W=3 480 W,
因为P总″
【知识点】电功率的计算;家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)根据电路的总功率等于各用电器的电功率之和求出电路中的总功率,再根据P=UI求出电路中的总电流;
(2)根据电能表上的“220V 10(20) A”可知,10A是标定电流,电路允许通过的最大电流为20A,根据P=UI求出电能表允许家用电器的最大总功率,然后将其与电路中所有用电器的功率之和进行比较得出答案。
23.【答案】(1)大地
(2)等于或略大于
(3)如果选择(甲)电路,当开关旋至1,2之间时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,则电路中的最大电流I大===5 A;
如果选择(乙)电路,当开关旋至1,2之间时,R1,R2并联,此时电路中电流最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流中的最大电流I大'=I1+I2=+=+≈8.7 A。
因熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8 A,所以,设计师应该选择(甲)电路。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;家庭电路电流过大的原因;熔断器的作用及保险丝的选择;安全用电原则
【解析】【解答】(1)挂烫机属于金属外壳用电器,插入三孔插座,是为了将金属外壳与地线相连,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生;
(2)保险丝选用要合理,应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流;
(3)如果选择(甲)电路,当开关旋至1,2之间时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,则电路中的最大电流;
如果选择(乙)电路,当开关旋至1,2之间时,R1,R2并联,此时电路中电流最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流中的最大电流。因熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8 A,所以,设计师应该选择(甲)电路。
【分析】(1)挂烫机属于金属外壳用电器,插入三孔插座,是为了将金属外壳与地线相连;
(2)保险丝串联在电路中,当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路;
(3)如果选择甲电路,当开关旋至1、2之间时,电路为R2的简单电路,此时的电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流;如果选择乙电路,当开关旋至1、2之间时,R1、R2并联,此时电路中电流最大,根据并联电路的特点和欧姆定律求出电路中的最大电流,然后根据题意得出答案。
1 / 1贵州省黔东南苗族侗族自治州从江县停洞中学2023-2024学年九年级下学期开学物理试题
一、选择题:本题共8个小题,每小题3分,共24分。第1~6题为单项选择题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,第7,8题为多项选择题,在每个小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,全选对的得3分,选对但不全的得1分,选错或不选的得0分。
1.(2024九下·从江开学考)家庭电路中,空气开关发生跳闸的原因是( )
A.电流过大 B.电流过小 C.电压过高 D.电压过低
【答案】A
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】AB、电流过大会造成空气开关跳闸,故A正确,B错误;
CD、一般情况下家庭电路的电压是220V;在电阻一定时,电压过低,电流过小不会造成空气开关跳闸,电压过高,也不会太高也不会高于240V,也不会造成电路中电流过大,故 CD错误;
故答案为:A。
【分析】空气开关跳闸相当于保险丝熔断,这是电流过大造成的。
2.(2024九下·从江开学考)如图所示是常用的插线板,闭合开关,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,下列说法正确的是( )
A.图中A与零线相连,B与火线相连
B.将试电笔插入C孔,其氖管会发光
C.若指示灯断路不能发光,则插孔不能提供工作电压
D.若A,B两孔发生短路,则其他插孔仍可提供工作电压
【答案】A
【知识点】家庭电路工作电压、零线、火线的辨别;测电笔的使用
【解析】【解答】A、三孔插座的接线规律是“左零、右火、上接地”,插线板工作时插孔A与零线相连,B接火线,它们之间的电压是220V,故A正确;
B、插线板插孔C与地线连接,将试电笔插入C孔,其氖管不会发光,故B错误;
C、由题意可知,指示灯发光,且插孔可以提供工作电压,指示灯和插座之间是并联的,指示灯断路不能发光,则插孔能提供工作电压,故C错误;
D、由于指示灯和插座之间是并联的,A、B两孔发生短路,则其它插孔不能提供工作电压,故D错误;
故答案为:A。
【分析】三孔插座的接线规律是“左零、右火、上接地”;火线与零线之间的电压是220V;并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响;干路开关控制所有的用电器。
3.(2024九下·从江开学考)下列关于保险丝的说法中,正确的是( )
A.家庭电路中保险丝能用铜丝、铁丝代替
B.家庭电路中保险丝在电流过大时能自动熔断,切断电路
C.家庭电路中保险丝接在火线或零线上都可以
D.家庭电路中用电器总功率较小时,无须安装保险丝
【答案】B
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择
【解析】【解答】A、铜丝的电阻率小、熔点高,用铜丝代替保险丝,不能在电流过大时,自动切断电路,故A错误;
B、保险丝的作用是当电流过大时,保险丝能自动切断电路,故B正确;
C、家庭电路中保险丝应该接在火线上,故C错误;
D、保险丝对电路起保护作用,家庭电路中用电器总功率较小时,也需要安装保险丝,故D错误;
故答案为:B。
【分析】保险丝是利用电阻率大、熔点低的材料制成的,当电流过大时,产生较多的热量,从而熔断,对电路起到保护作用;保险丝应该接在火线上。
4.(2024九下·从江开学考)小刚利用电能表测量某用电器的电功率,当电路中只有这种用电器工作时,测得15分钟内消耗电能0.3千瓦时,则这个用电器可能是( )
A.空调 B.电吹风 C.电视机 D.白炽灯
【答案】A
【知识点】电功率;电功率的计算
【解析】【解答】由题可知,用电器的工作时间t=15min=0.25h,消耗的电能 W=0.3kW·h,则这个用电器的电功率为;空调的电功率一般大于1000W,电风扇的功率约为60W,电视机的电功率约为100W,白炽灯的电功率约为40W,所以电功率为1200W的用电器可能是空调,故A符合题意,BCD错误;
故答案为:A。
【分析】根据用电器在15min内消耗的电能,利用求出用电器的电功率,再与题中给出的用电器的功率进行比较可作出判断。
5.(2017·徐汇模拟)甲、乙两个用电器并联后接在某一电源上,在相等的时间内,电流通过甲所做的功比乙的大,则( )
A.甲通过的电流比乙的大 B.甲两端的电压比乙的高
C.甲的电阻比乙的大 D.乙消耗的电能比甲的多
【答案】A
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【解答】解:A、并联电路电压相等,两用电器并联,则用电器两端电压U相等,
∵W=UIt,U、t相等,W甲>W乙,
∴由I=可知,I甲>I乙,故A正确;
B、两用电器并联,则用电器两端电压相等,故B错误;
C、∵I=,U相同,I甲>I乙,∴由R=可知,R甲<R乙,故C错误;
D、电流通过甲所做的功比乙的大,甲消耗的电能比乙的多,故D错误。
故选A。
【分析】已知两用电器并联,用电器两端的电压相等,还知道通电时间相等,根据公式W=UIt可比较通过的电流的大小;由欧姆定律可以比较用电器电阻大小。
6.(2024九下·从江开学考)在家庭电路中,当空气开关跳闸,则可能的原因是( )
①插座中的两个线头相碰 ②开关中的两个线头相碰 ③电路中增加了大功率的用电器 ④户外输电线火线断了
A.①② B.①③ C.②③ D.③④
【答案】B
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】在家庭电路中,空气开关跳闸,说明干路电流过大,其原因有:电路中用电器的总功率过大,电路中发生短路故障;①插头中的两个线头相碰,属于短路,会造成干路电流过大;②开关中的两个线头相碰,相当于一直闭合开关,用电器一直工作;③电路中增加了大功率的用电器,会造成干路电流过大;④户外输电线火线断了,则电路是断开的,电路中无电流;故①③能造成空气开关跳闸,ACD不符合题意,B符合题意;
故答案为:B。
【分析】家庭电路电流过大的原因有两个:发生短路和用电器的总功率过大。
7.(2024九下·从江开学考)下列各图中,符合安全用电原则的是( )
A.电器失火时先切断电源
B.湿衣服晾在电线上
C.用湿布擦拭电器
D.用电器未加接地线保护
【答案】A
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】A、电器失火先切断电源,符合安全用电原则,故A正确;
B、湿衣服晾电线上易触电,不符合安全用电原则,故B错误;
C、湿布擦电器易触电,不符合安全用电原则,故C错误;
D、电器未接地线一旦漏电时会发生触电事故,不符合安全用电原则,故D错误;
故答案为:A。
【分析】电器失火或人触电时,首先要切断电源,再进行抢救或灭火;湿衣服、湿布绝不能触碰电线、电器;有金属外壳的电器一定用三孔插座,使外壳接地.
8.(2024九下·从江开学考)如图所示,一个带金属外壳的用电器,有甲、乙、丙三个触点(可连通或断开)。使用过程中,当人站在地上身体一部分接触到金属外壳时,下列情况最有可能造成触电事故的是( )
A.触点甲接通,触点乙接通,触点丙接通
B.触点甲断开,触点乙接通,触点丙断开
C.触点甲断开,触点乙断开,触点丙接通
D.触点甲接通,触点乙断开,触点丙断开
【答案】B
【知识点】插座的构造与工作方式;安全用电原则
【解析】【解答】根据金属外壳的接线要求进行分析,即金属外壳的用电器必须接地线,防止内部漏电使外壳带电,人接触金属外壳后会发生触电事故;一旦接地后,人会被短路,不会发生触电事故;因为只有在外壳带电的情况下,人接触外壳才会发生触电事故,但外壳接地,人会被短路,不会发生触电事故,所以触电的原因是开关乙接通使外壳带电,并且没有接地线,即甲、丙是断开的,故ACD错误,B正确;
故答案为:B。
【分析】金属外壳的用电器必须接地线,防止内部漏电使外壳带电,人接触金属外壳后会发生触电事故;一旦接地后,人会被短路,不会发生触电事故。
9.(2024九下·从江开学考)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.使用试电笔时,手指要按住笔尾的金属帽,用笔尖接触被测的导线
B.电路中电流过大使空气开关跳闸,原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大
C.有金属外壳的家用电器,无须使用三脚插头
D.对人体安全的电压是不高于36 V
【答案】A,B,D
【知识点】电压和电压的单位换算;测电笔的使用;插座的构造与工作方式;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】A、使用试电笔时手指要接触金属笔尾,笔尖接触电线,可辨别火线与零线,故A正确;
B、开关跳闸原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大,故B正确;
C、有金属外壳的家用电器,应使用三脚插头,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生,故C错误;
D、只有不高于36V的电压对人体才是安全电压,故D正确;
故答案为:ABD。
【分析】使用试电笔时手指要接触金属笔尾,笔尖接触电线,可辨别火线与零线;开关跳闸原因可能是短路,也可能是用电器的总功率过大;有金属外壳的家用电器,应使用三脚插头,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止触电事故的发生;只有不高于36V的电压对人体才是安全电压。
10.(2024九下·从江开学考)如图所示是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱连入三孔插座后工作时,电灯与电冰箱是串联的
B.使用试电笔辨别火线和零线时,要注意安全,手不能触碰试电笔任何金属部位
C.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭了,可能是因为插头短路
D.为了用电安全,应在甲处安装开关,乙处安装电灯
【答案】C,D
【知识点】家庭电路的连接;测电笔的使用
【解析】【解答】A、开关闭合后,灯泡和插入三孔插座的电冰箱是并联,故A正确;
B、使用试电笔辨别火线和零线时,测电笔的笔尖接触带电体,手要与笔尾的金属体接触,故B错误;
C、由生活常识可知,台灯的功率一般比较小,因此造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大;由台灯插头插入插座,闭合开关,室内电灯全部熄灭可知,是台灯的插头处有短路,故C正确;
D、若在图中甲、乙两处分别装上电灯或开关,开关与火线连接,故甲处应装开关,乙处应装电灯,故D正确;
故答案为:B。
【分析】家用电器是并联的;正确使用测电笔,手接触笔尾金属体,笔尖接触导线,氖管发光,导线是火线,氖管不发光的是零线,手千万不要接触笔尖金属体;保险丝熔断的原因有两个:一是用电器的总功率过大,另一个是发生短路;为了安全,开关要接在火线和灯之间。
二、填空题:本题共4个小题,每空2分,共16分。
11.(2019九上·黄山月考)“珍爱生命,安全用电”是公民日常生活中必备的安全意识。我国家庭电路的电压是 V;在家庭电路中,为了防止触电,必须把用电器的开关连接在 线上。
【答案】220;火
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】在我国家庭电路的工作电压都是220V;用电器的开关要连接在火线上,断开开关时,能切断火线,此时接触用电器不会发生触电事故。
【分析】我国家庭电路的电压是220V;用电器的开关要连接在火线上。
12.(2024九下·从江开学考)暑假的下午,小红的妈妈在用电饭锅煮饭,小红看着电视节目。当她用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了。则“跳闸”的原因是同时工作的用电器 过大。根据家里空气开关上的铭牌,如图所示,小红建议爸爸妈妈应该更换 大一些的空气开关。
【答案】总功率;最大工作电流
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】空调属于大功率用电器,当他用遥控器将待机的空调开机时,家里的空气开关“跳闸”了,说明干路中的电流过大,则“跳闸”的原因可能是总功率过大了;根据空气开关上的铭牌可知,该空气开关的漏电电流≤30mA,最大工作电流为10A,而由前面分析可知接入空调时干路中的电流过大(超过10A),所以,为了让家中的空调能正常使用,该电路中应该更换最大工作电流大一些的空气开关。
【分析】家庭电路电流过大的原因有两个;发生短路和用电器的总功率过大;根据空气开关上的铭牌可知,该空气开关的漏电电流≤30mA,最大工作电流为10A,而由前面分析可知接入空调时干路中的电流过大(超过10A)。
13.(2020九上·秦皇岛期末)用试电笔可辨别火线和零线,使氖管发光的是 .如图所示的电路,闭合开关后,发现电灯不亮,用试电笔测试图中的a、b、c、d四点,只有a点不发光,可能发生的故障是 .
【答案】火线;ab之间断路
【知识点】家庭电路的故障分析
【解析】【解答】试电笔可以区分火线和零线,可以使氖管发光的是火线;用试电笔测试b、c、d三点,氖管都发光,这说明从火线到b点之间的电路都是完好的,没有断路;而试电笔测试a点时,氖管不发光,这说明b点到零线之间的导线出现断路,由此可以判断出是a、b之间某处断路.
【分析】用试电笔测试b、c、d三点,氖管都发光,这说明a、c、d与火线是连通的,问题出在ab之间,据此判断。
14.(2024九下·从江开学考)有关资料表明:人体出汗或潮湿时电阻为200~800 Ω;人体中的电流超过30 mA时将会造成生命危险。若某人身体潮湿时的电阻为440 Ω,则当他接触电压为220 V的照明电路时,通过他的电流为 mA,请根据计算结果为图配上解说词: 。
【答案】500;请不要用湿手按开关
【知识点】欧姆定律及其应用;安全用电原则
【解析】【解答】人身体潮湿时的电阻R=440Ω,照明电路的电压U=220V,则,所以,会造成生命危险;故解说词可为:请不要用湿手按开关。
【分析】已知电压和电阻,可用欧姆定律计算电流,然后比较电流的大小,判断是否安全。
三、作图题:本题共3个小题,每小题3分,共9分。
15.(2024九下·从江开学考)如图(甲)所示是一个常用的插线板,插线板上的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述说明,在图(乙)中画出开关、指示灯、插孔与电源线的连接方式。
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全。连接如图。
【分析】干路开关控制所有的用电器。并联电路各用电器之间互不影响,串联电路的用电器互相影响。
16.(2020·仪征模拟)如图所示为小黄家客厅的实物电路图.请你用笔画线代替导线,把三孔插座和带有开关的电灯分别正确地接入电路中。
【答案】解:如图所示:
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】首先辨别上面三根线地线、火线、零线.灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套;安装三孔插座的方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线.如图所示:
【分析】灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套.三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
17.(2024九下·从江开学考)如图(甲)所示是宾馆床头柜上开关示意图,图(乙)是其控制的电路,其中S1为旋钮开关,单独控制台灯的通断和亮度,S2为单独控制电视插座的开关。在图(乙)中将电路图连接完整,要求符合安全用电
原则。
【答案】
【知识点】家庭电路的连接
【解析】【解答】火线先进台灯的开关,然后变阻器与灯泡串联,而零线直接接在灯泡上;开关S2应与电视插座串联,且开关S2应接在火线上,根据两孔插座“左零右火”的接法,电视插座的下孔(左孔)直接接在零线上。电路图连接如图。
【分析】灯泡的接法:火线首先过开关,再接入灯泡,零线直接接入灯泡;S2为单独控制电视插座的开关,则S2应与电视插座串联。
四、简答题:本题共3个小题,每小题3分,共9分。
18.(2024九下·从江开学考)小鸟可以落在11万伏的高压输电线上而不会触电,尽管高压线是通电的而且是裸露的电线,但小鸟两脚站在同一根高压线上仍安然无恙,这是为什么
【答案】鸟儿双脚落在同一根导线上,两脚之间的距离很小,电压很低,根据欧姆定律可知几乎没有电流流过鸟儿的身体,不会触电
【知识点】安全用电原则
【解析】【解答】鸟儿双脚落在同一根导线上,两脚之间的距离很小,所以两脚间的电压很低,根据欧姆定律可知几乎没有电流流过鸟儿的身体,不会触电。
【分析】鸟儿双脚落在同一根导线上,两脚间距很小,电压很低;据欧姆定律可知,电阻一定时,电压很小时,电流也很小。
19.(2024九下·从江开学考)小雨在海洋游乐场玩完后,就去旁边的饭店吃烤肉串,老板看到来的客人多,就多接了几个电烤箱,结果饭店的空气开关跳闸了,请你用所学的物理知识解释这一场景。
【答案】当饭店老板多接了几个电烤箱时,电路的总功率过大,而家庭电路的电压一定,由P=UI可知,会导致电路中的总电流过大,所以空气开关跳闸了
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】当饭店老板多接了几个电烤箱时,电路的总功率过大,而家庭电路的电压一定,由P=UI可知,会导致电路中的总电流过大,所以空气开关跳闸了。
【分析】总电流过大的原因,可能是短路,也可能是总功率过大。
20.(2024九下·从江开学考)李刚同学家里添置了一台电热水器,他建议家人不要将电热水器和其他大功率用电器同时使用,否则会存在安全隐患。请你根据所学的物理知识,解释同时使用大功率用电器存在什么安全隐患。
【答案】根据公式可知,当电压一定时,用电器总电功率越大,总电流越大,又根据Q=I2Rt可知,电阻和通电时间一定时,总电流越大,干路(导线)产生的热量越多,温度极易升高,容易发生火灾
【知识点】家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】根据公式可知,当电压一定时,用电器总电功率越大,总电流越大,又根据Q=I2Rt可知,电阻和通电时间一定时,总电流越大,干路(导线)产生的热量越多,温度极易升高,容易发生火灾。
【分析】将电热水器和其他大功率用电器同时使用,可能会导致总功率过大,导致电流过大,引发火灾。
五、综合应用题:本题共3个小题,第19题14分,第20题8分,第21题10分,共32分。解答时需写出必要的计算公式及过程或文字说明,若只写出计算结果将不得分。
21.(2024九下·从江开学考)小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12 V 6 W”的灯泡作为用电器,用12 V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一个电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12 V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源的好处是
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,熔断前电路中的电流变成 A,该实验可以验证电路中电流过大的原因可能是 。
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C,D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上 ,该实验可以验证电路中电流过大的原因可能是 。
(4)小明实验中所用的保险丝的熔断电流不大于 A。
【答案】(1)保护人身安全
(2)1;1.5;用电器的总功率过大
(3)熔断;发生短路
(4)1.5
【知识点】电压和电压的单位换算;欧姆定律及其应用;熔断器的作用及保险丝的选择;安全用电原则
【解析】【解答】(1)小明实验时用12 V的铅蓄电池代替家庭照明电路的电源的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为,当再接入一只灯泡时,电路中的电流变为,根据题目条件此时保险丝熔断,说明电流过大,原因是用电器总功率过大;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,发生短路,他发现保险丝会马上熔断,该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路;
(4)小明实验中的总电流最大为1.5A,所以所用的保险丝的熔断电流不大于1.5A。
【分析】(1)人体的安全电压为不大于36V,铅蓄电池的电压与之比较,即可得出其好处;
(2)利用P=UI变形公式求出电路中的电流大小;电路中电流过大的原因有短路、用电器总功率过大;
(3)发生短路会造成电路中电流过大,保险丝会熔断;
(4)小明实验中的总电流最大为1.5A,所以所用的保险丝的熔断电流不大于1.5A。
22.(2024九下·从江开学考)小军同学在学习了电路和安全用电的有关知识后,回家对家里的用电器及用电情况进行了全面调查,调查记录如下表。
用电器 照明灯 电冰箱 电视机 电饭煲 洗衣机 电脑
额定功率/W 40 160 100 800 200 120
数量 15 1 1 1 1 1
另外闸刀开关上保险丝的熔断电流为20 A,电能表上标有“220 V 10(20)A”。
(1)星期天中午,小军用电饭煲煮饭,同时观看电视新闻,为了节约能源,只开了厨房里的一盏灯,恰好电冰箱正在工作。求这时小军家电路中的总电流是多大
(2)小军的父母想在现有的电路中再安装一台1 500 W 的空调,请通过计算说明是否可行。
【答案】(1)小军家使用的用电器的总功率为P总=800 W+100 W+40 W+
160 W=1 100 W,
由P=UI可得,此时电路中的总电流为I===5 A。
(2)电能表允许家中连接的用电器的最大功率为Pmax=UImax=220 V×20 A=4 400 W,
小军家已有用电器的总功率为P总'=40 W×15+160 W+100 W+800 W+200 W+120 W=1 980 W,
若电路中再安装一台空调后,所有用电器的总功率为P总″=1 980 W+1 500 W=3 480 W,
因为P总″【知识点】电功率的计算;家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)根据电路的总功率等于各用电器的电功率之和求出电路中的总功率,再根据P=UI求出电路中的总电流;
(2)根据电能表上的“220V 10(20) A”可知,10A是标定电流,电路允许通过的最大电流为20A,根据P=UI求出电能表允许家用电器的最大总功率,然后将其与电路中所有用电器的功率之和进行比较得出答案。
23.(2024九下·从江开学考)如图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220 V,有两个加热挡位。设计师最初设计的内部电路有如图所示的(甲)、(乙)两种接法(图中开关可逆时针转动,分别与“1”“2”触点接触时连通电路),其中电热丝R1=60 Ω,R2=44 Ω。
(1)使用挂烫机,插入三孔插座,是为了让其金属外壳与 相连。
(2)熔断器要用到保险丝,保险丝的选取原则是其额定电流 (选填“大于”“小于”“等于或略小于”或“等于或略大于”)用电器中的正常工作电流。
(3)已知熔断器里保险丝允许通过的最大电流为8 A,请通过计算说明(甲)、(乙)哪种电路符合设计师的选择(保险丝电阻忽略不计)。(计算结果保留一位小数)
【答案】(1)大地
(2)等于或略大于
(3)如果选择(甲)电路,当开关旋至1,2之间时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,则电路中的最大电流I大===5 A;
如果选择(乙)电路,当开关旋至1,2之间时,R1,R2并联,此时电路中电流最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流中的最大电流I大'=I1+I2=+=+≈8.7 A。
因熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8 A,所以,设计师应该选择(甲)电路。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;家庭电路电流过大的原因;熔断器的作用及保险丝的选择;安全用电原则
【解析】【解答】(1)挂烫机属于金属外壳用电器,插入三孔插座,是为了将金属外壳与地线相连,这样即使金属外壳带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生;
(2)保险丝选用要合理,应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流;
(3)如果选择(甲)电路,当开关旋至1,2之间时,电路为R2的简单电路,此时电路中的电流最大,则电路中的最大电流;
如果选择(乙)电路,当开关旋至1,2之间时,R1,R2并联,此时电路中电流最大,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流中的最大电流。因熔断器里的保险丝允许通过的最大电流为8 A,所以,设计师应该选择(甲)电路。
【分析】(1)挂烫机属于金属外壳用电器,插入三孔插座,是为了将金属外壳与地线相连;
(2)保险丝串联在电路中,当电路中有过大电流通过时,保险丝发热自动熔断,切断电路;
(3)如果选择甲电路,当开关旋至1、2之间时,电路为R2的简单电路,此时的电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流;如果选择乙电路,当开关旋至1、2之间时,R1、R2并联,此时电路中电流最大,根据并联电路的特点和欧姆定律求出电路中的最大电流,然后根据题意得出答案。
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